基于关键点和局部特征的三维人脸识别

为了减少表情变化对三维人脸识别的影响,提出一种基于关键点和局部特征的三维人脸识别算法.根据有价值轮廓线和平均曲率检测关键点;根据DAISY描述符的形式构造局部特征的空间结构,采用形状指数直方图、倾斜角直方图和方向角直方图作为局部特征,进行关键点匹配;并利用匹配成功的关键点数目衡量2个人脸曲面的相似度.基于FRGC v2.0数据库和Bosphorus数据库开展身份识别实验,获得了96.9%和95.8%的Rank-1识别率.实验证明所提出的方法识别性能较好,并对表情变化识别具有一定的鲁棒性.     

表情数据驱动三维人脸模型方法

提出了一种利用面部表情数据驱动三维人脸模型中骨骼特征点运动的方法.首先,利用面部表情捕捉设备对面部特征点进行采集,并使用XML格式对面部表情捕捉数据进行描述;然后将采集到的面部特征点与人脸模型中骨骼特征点进行映射配对;最后,使用面向对象图形渲染引擎演示面部表情,从而实现使用面部表情数据驱动三维人脸模型.方法验证实验的过程和结果表明了提出方法的有效性.     

基于局部多特征融合的三维人脸识别方法

为了克服表情变化对三维人脸识别的影响,提出一种基于局部多特征融合的三维人脸识别方法.该方法首先根据中心侧影线提取鼻尖点,并以鼻尖点作为基准点制定窗口; 然后利用形状索引值在窗口内提取关键点,并计算每个关键点和其区域的多维度特征后将其融合成特征向量; 最后采用相似度匹配方法进行人脸识别,并以匹配点数最多的特征向量作为最终的识别结果.实验结果表明,该方法的识别率到达97.7%,且具有较好鲁棒性,同时优于文献[4]、[6]和文献[7]的方法; 因此,该方法可为有效解决表情变化对三维人脸识别的影响提供参考.     

排水管道视觉检测成像技术

针对排水管道视觉检测的研究现状,利用计算机视觉理论,提出一种排水管道侧壁视觉检测三维成像方法.基于排水管道侧壁成像原理,采用Harris角点提取算子进行特征点提取,并利用NCC算法对提取的特征点进行匹配.通过研究基于随机抽样一致性算法（RANSAC）中的预检验快速随机抽样一致性算法（PERANSAC）,应用该算法对参数进行预检验,在保证置信度一致的前提下,减少了参与检验的模型参数数量,提高了计算效率.实验结果表明,该方法实现了排水管道侧壁相关图片的特征点提取、匹配和基础矩阵的估计,并得到了三维成像结果.     

基于融合约束局部模型的三维人脸特征点定位

提出基于特征融合约束局部模型的三维人脸特征点定位算法. 该算法对每个特征点分别使用三维网格的深度信息和网格局部形状信息训练分类器,对分类器的响应进行融合. 使用基于融合响应的正则化特征点均值漂移算法进行模型拟合,实现特征点定位. 三维人脸特征点定位经常需要对每个特征点的候选点集进行遍历产生候选点组合,该算法使用模型拟合代替穷举搜索,避免了嵌套循环带来的快速增长的时间开销. 使用FRGC v2.0和Bosphorus数据库,对算法进行实验评估. FRGC v2.0库上的特征点平均误差为2.48~4.12 mm,总体检测成功率为97.3%,其中中性、温和及极端表情下的检测成功率分别为97.6%、97.4%和95.5%. Bosphorus库上3种姿态下的检测成功率分别是94%、95%和89%. 实验结果表明,提出方法具有较好的效果,对表情和小幅度的姿态变化具有较好的鲁棒性.     

基于单目RGB摄像机的三维人脸表情跟踪算法

利用单目摄像机对人脸表情进行三维跟踪有两个关键问题,一是从单幅图像中重建人脸的三维模型,二是建立不同三维模型之间稠密的对应关系。针对上述问题,提出一种有效的三维人脸表情跟踪算法。对输入的各帧人脸图像进行自动特征点检测,并根据2D特征点,利用Multilinear Model重建不同表情的三维模型。通过将三维模型重投影至图像空间,计算各帧图像间的Optic Flow与Sift Flow对应。根据图像间的对应关系,利用Laplacian网格变形对三维模型进行修正,建立不同表情之间三维的稠密对应。试验表明,该方法可以重建出较为真实的三维人脸表情模型,同时可以精确跟踪连续变化的三维表情序列。     

基于旋转采样光场数据的物体表面重构

光场的旋转采样模式与图像重建的扫描模式具有相似的几何特性.借鉴图像重建的全刻画模型,提出一种基于旋转采样光场数据的物体表面重构算法,给出了旋转采样光场的参数化表示方法,建立了刻画旋转采样光场数据与物体表面关系的模型,得到物体表面特征点对应光线在旋转采样光场中的分布函数.根据分布函数结合图像的特征点匹配建立表面特征点位置的重构算法,由表面特征点生成物体表面的三维点云,实现物体的三维表面重构.实验结果验证了提出的基于旋转采样光场数据的物体表面重构算法的可行性和有效性.     

一种红外可见光图像融合及其目标识别方法

为结合红外图像和可见光图像对目标检测识别的优点,提出了一种红外可见光图像融合及其目标识别方法.该方法根据数学形态学算法获得局部感兴趣区域,减少图像特征点生成范围,提高效率;通过使用基于多模态图像尺度与部分灰度不变图像特征算法建立合适的特征点定位和描述;最终根据局部不变性匹配原则,实现图像误匹配消除,得到配准关系.实验结果表明,本文方法能实现融合图像多目标的检测识别,其精度好,有一定的应用前景.     

Rao-Blackwellized滤波器实现机器人同时定位和地图创建

为了实现移动机器人仅依靠单目视觉和里程计创建可靠地图,本文提出了基于Rao-Blackwellized粒子滤波器的同时定位和地图创建方法.文中建立了鲁棒的运动模型和感知模型;通过有效的尺度不变特征变换方法提取环境特征,并采用基于KD-Tree的高维特征点最近邻快速搜索算法实现特征匹配;通过对匹配对的三维重建创建了密集的空间三维自然路标.实际实验表明本文方法能创建较高精度的地图.     

基于特征点跟踪的面部表情强度度量

提出了一种基于特征点跟踪的面部表情强度度量方法.该方法在L-K光流算法的基础上,应用修正特征点跟踪提取面部特征信息,通过非线性降维从高维特征点轨迹中抽区一维的表情强度,最后使用SVM建立表情模型和强度模型,对高兴表情进行强度等级的归类.针对高兴表情进行实验,引入表情强度等级作为衡量标准,实验结果证明了该方法的有效性.     

改进的隐马尔可夫表情识别模型参数优化算法

人脸表情识别是人工智能领域中极富挑战性的课题,针对表情识别中存在的识别率低与计算量大的问题,提出了一种新的改进的隐马尔可夫表情识别模型参数优化的算法.先采用新的初始参数优化模型,然后利用Baum-Welch算法进行重估计,从而建立新的HMM人脸表情模型.实验结果表明,新模型明显提高了人脸表情的识别率并降低了计算量.     

基于Bi -LSTM的面部特征与语音特征的映射模型

针对人脸动画技术中的面部特征与语音特征的映射问题,提出了一种基于双向长短时记忆网络(Bi -LSTM)的映射模型学习方法.首先,在训练视频中同步地分别提取语音信号的MFCC参数和视频帧序列中的人脸特征点参数.其次,训练映射模型过程中将MFCC参数作为Bi -LSTM网络的输入,将面部特征参数作为网络的期望输出,并引入参数调优机制对迭代次数、隐层单元数、批处理大小、优化器类型等进行实验调优,以此得到最优的映射模型.对最优映射模型进行实验结果表明,采用双向Bi -LSTM 网络明显优于单向的LSTM网络,而且经过参数调优后映射准确率达到0.895; 因此,本文方法可以为后续的基于语音驱动的人脸视频合成应用提供有效的人脸特征预测参数.     

基于形变模型的人脸建模及其应用综述

形变模型(morphable model)是近几年提出的人脸建模新方法。基于若干原型人脸的知识,该方法实现了真实感三维人脸的自动建模,并在图像分析、人脸识别、表情动画等方面的应用中取得了良好效果。回顾了基于形变模型的人脸建模的研究概况、基本原理及应用情况,并对形变模型的进一步应用和发展进行了展望。     

基于多任务学习和知识图谱的面部表情识别

针对面部表情分类的模型中参数较复杂、识别准确率较低的问题,提出了一种基于知识图谱辅助识别的多任务学习算法模型（MLAM）,该模型由基于深度学习的识别模块与知识图谱嵌入模块两部分构成。首先从输入的数据中提取潜在的人脸局部表情特征,通过知识图谱实现局部表情和个体的复杂交互;然后在MLAM 模型中设计一个交叉压缩单元,关联这两个独立模块,自动学习局部表情和实体特征的高级交互,并在这两个任务之间传递交叉知识转移;最后,在FER2013和CK+的数据集上对比了同类算法,实验结果表明,该模型在上述数据集上分别得到了0.69和0.99的识别率,提高了面部表情识别准确率。     

Analysis,Identification and Realization of Human Facial Expressions

Ａｎａｌｙｓｉｓ，ＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄＲｅａｌｉｚａｔｉｏｎｏｆＨｕｍａｎＦａｃｉａｌＥｘｐｒｅｓｉｏｎｓＪＩＮＨｕｉＧＡＯＷｅｎＺＨＡＯＬｉｚｈｕａｎｇ（金辉）（高文）（赵力庄）（Ｄｅｐｔ．ｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎ...     

基于元音模板匹配的声效多级检测

针对鲁棒语音识别中的声效模式检测问题,提出了一种分级检测方法. 首先使用整体谱特征训练高斯混合模型来判定语音信号是否耳语. 对于非耳语的语音信号,通过声学界标点检测来获取信号中的元音段,然后通过元音模板匹配来确定语音信号具体的声效模式. 在863-test测试集上进行的声效检测实验结果显示,除耳语识别精度略有下降外,其他4种声效模式的识别精度均有大幅度的提高. 实验结果表明了将语音信号整体特征与局部元音特征相结合在声效检测中的有效性.     

一种边缘二进制码的表情识别方法

针对如何从图像中提取有效的表情特征来提高表情识别率的问题,提出了一种基于边缘二进制码的表情特征提取方法,用于表情识别.该方法首先对图像进行边缘检测,然后对边缘的局部结构进行二进制码描述作为表情特征,最后利用支持向量机进行表情分类.在JAFFE人脸表情数据库上,分别用该方法和传统的方法进行试验,结果表明,该方法可显著提高表情识别率.     

Radial-curve-based facial expression recognition

A fully automatic facial-expression recognition (FER) system on 3D expression mesh models was proposed. The system didn't need human interaction from the feature extraction stage till the facial expression classification stage. The features extracted from a 3D expression mesh model were a bunch of radial facial curves to represent the spatial deformation of the geometry features on human face. Each facial curve was a surface line on the 3D face mesh model, begun from the nose tip and ended at the boundary of the previously trimmed 3D face points cloud. Then Euclid distance was employed to calculate the difference between facial curves extracted from the neutral face and each face with different expressions of one person as feature. By employing support vector machine (SVM) as classifier, the experimental results on the well-known 3D-BUFE dataset indicate that the proposed system could better classify the six prototypical facial expressions than state-of-art algorithms.     

人脸表情识别技术研究概述

人脸表情识别是人机交互中十分复杂和重要的课题。本文叙述了人脸表情的分类、表情的产生原因,并根据人脸表情面部特点进行了分类,重点讲述了人脸表情识别研究内容,提出了人脸表情识别中需要解决的问题。